Eseu despre sistemele de operare calculator maydurov Alexander 14
Care este sistemul de operare?
În primul rând, este necesar să se înțeleagă ceea ce reprezintă sistemul de operare (OS).
Cred că devine clar toată importanța invenției, chiar primul sistem de operare, deoarece acestea sunt lăsate să salveze oameni să comunice direct cu hardware-ul, oferindu-programator un sistem de comandă mai convenabil.
OS servește ca o legătură între om și computer, oferind utilizatorului un simplu, axat pe lucrul cu fișierele de interfață. Acțiunea de a scrie fișierul pe disc, atunci este mai simplu decât atunci când trebuie să aibă grijă de mutarea hard disk capetele, așteptați până când sunt resetate la locul potrivit, etc.
Nu este dat doar o imagine de ansamblu a sistemului de operare. În continuare, propunem să ia în considerare sistemul de operare mai detaliat.
* Structura și funcția sistemului de operare
Cele mai multe sisteme de operare moderne sunt sisteme modulare (adică, separate în părți funcționale individuale). Desigur, un singur sistem de operare arhitectura nu există, dar există o abordare universală la structurarea sistemelor de operare. Abordarea cea mai comună este de a diviza toate modulele sale în două grupuri:
· Kernel - module care realizează funcțiile de bază ale sistemului de operare;
Dispozitive de procese controlate, de memorie, de intrare-ieșire Kernel Module etc. Funcțiile îndeplinite de module de kernel, cel mai frecvent utilizate, astfel încât viteza lor de performanță determină performanța întregului sistem. cele mai multe dintre modulele de bază pentru a asigura o operațiune de mare viteză de rulare dintr-o memorie RAM, adică Acestea sunt rezidente
Celelalte module de operare (auxiliar) efectuează util, dar nu și funcții, cum de testare a unității de calculator, detectarea eșecurilor dispozitivului, etc. acest lucru este necesar
Kernel-ul este forța motrice din spatele tuturor proceselor de calcul, precum și prăbușirea nucleului este echivalentă cu prăbușirea întregului sistem, motiv pentru care dezvoltatorii sunt acordând o atenție deosebită codurilor de siguranță și de a le proteja de intervenția utilizatorului liber.
Ei bine, acum trecem la principalele funcții îndeplinite de sistemul de operare ca un întreg. În general, acestea pot fi împărțite în două dintre cele mai importante, este relația dintre om și mașină și conducerea mașinii în sine. Importanța primelor caracteristici care le-am discutat deja mai sus, dar al doilea este în valoare de uita mai detaliat.
calculatoare moderne constau dintr-un procesor, memorie, cronometre, drive-uri, mouse-ul, interfață de rețea, imprimante, precum și un număr foarte mare de alte dispozitive. Deci, funcția sistemului de operare, și este organizat și controlat de distribuție a resurselor informatice între diferitele programe, pentru a concura pentru dreptul de a le folosi. Într-adevăr, imaginați-vă ce s-ar întâmpla dacă un calculator au fost difuzate trei programe în același timp, și toți au încercat să tipăriți datele pe aceeași imprimantă. Mai degrabă, primele câteva rânduri pe o foaie ar fi apărut pe primul program, următoarele câteva de-al doilea, etc. Ca urmare a confuziei cu completă. OS restabili ordinea în aceste situații. Sistemul de operare permite accesul la început doar un singur program, iar producția celorlalte fișiere temporare, și pune-l în coada de imprimare. În acest moment, al doilea program continuă să funcționeze, fără să observe că, de fapt, aceasta nu trimite date către imprimantă. Se pare că sistemul de operare cum ar fi programul „înșelăciune“. A fost un exemplu de distribuție temporală a resurselor. Nu mai puțin importantă este distribuția spațială. Acesta se află în faptul că sistemul de operare atribuie fiecare program este doar o parte dintr-o anumită resursă, și nu întreaga resursă în întregime. Cel mai elocvent exemplu, în opinia mea, este distribuția unui număr de programe în memoria calculatorului. Este greu de imaginat cât de mult timp a fost nevoie pentru a procesa comanda, în cazul în care întreaga cantitate de memorie RAM au fost furnizate fiecărui program, și toate celelalte vor fi de așteptare pentru rândul lor!
Având toate aceste caracteristici, încă o dată demonstrează necesitatea și importanța sistemelor de operare. Fără sistemul de operare al calculatorului pentru utilizator este doar un morman de metal pentru care este imposibil să se apropie.
Pe baza funcțiilor sistemului de operare de bază în timpul dezvoltării sale sunt ghidate de anumite cerințe:
· Capacitatea unui sistem software;
· Flexibilitatea și adaptabilitatea;
· Software-ul de compatibilitate computere diferite în cadrul unei singure platforme hardware;
· Intervenție umană minimă;
· Redundanță funcțională (în prezența unui sistem de mai multe programe care implementează aceeași funcție);
Se poate imagina cu ușurință dincolo de sistemul de operare în dezvoltarea sa ce un drum lung și interesant, și provocările cu care se confruntă dezvoltatorii pentru a satisface toate cerințele care sunt prezentate mai sus.
Istoria de dezvoltare a sistemului de operare
Desigur, dezvoltarea sistemului de operare este strâns legată de dezvoltarea calculatoarelor în sine. Primele calculatoare nu au inclus sisteme de operare, astfel încât toate procesele pentru a porni și opri programele, conectarea dispozitivelor externe manual. Programarea a fost realizată exclusiv în limbaj mașină. În timp ce mașinile au fost folosite mai mult pentru scopuri de cercetare, și nu să se ocupe de probleme practice specifice. Până la începutul anilor '50 cu inventarea de cartele perforate - carduri speciale, care sunt tolerate de algoritmul programului - situația sa schimbat, dar serviciul de ansamblu și utilizarea calculatoarelor a rămas inacceptabil de dificil.
Primul pas pentru a facilita comunicarea cu mașina a fost făcută la sfârșitul anilor '50 invenției, procesarea lotului. Ideea a fost de a construi un pachet complet de sarcini (un pachet de cartele perforate), mutați-le în bandă, și apoi cu ajutorul unui program special (un prototip al sistemelor de operare moderne) le executa in mod constant pentru executarea fără intervenția unui operator. Astfel de sarcini de procesare a redus semnificativ timpul de a sprijini organizarea procesului de calcul al acțiunii. Oamenii nu mai trebuia să curgă în jos pe hol pentru a trece de date rezultate: acestea sunt acum afișate pe imprimanta în modul offline (adică fără conexiune la un computer gazdă). Cu toate acestea, a existat, de asemenea, un dezavantaj semnificativ: din cauza programatorii au pierdut accesul direct la calculatoare, timpul pentru corectarea erorilor din programele au avut mult mai mult.
Următorul pas pe calea spre un sistem de operare modern, a fost inventarea principiului multi-tasking. Anterior, procesorul principal poate fi inactiv cele mai multe ori, de așteptare pentru comanda IO de bandă sau alt dispozitiv. Desigur, a fost foarte inconfortabil, și de prelucrare a informațiilor comerciale atât de simplu, ar putea ocupa doar 80% din timp. O soluție a fost memoria despărțitoare în mai multe părți, fiecare dintre acestea a fost dat o sarcină separată. Acum, procesorul nu este în așteptare pentru finalizarea operațiunilor de intrare-ieșire, și au trecut la o gata pentru punerea în aplicare a programului.
În urma multitasking a apărut timesharing. Acest mod a fost conceput pentru sistem multi-terminal, în cazul în care fiecare utilizator poate lucra la terminalul său. De exemplu, în cei douăzeci și membri pot fi înregistrate și, în cazul în care șaptesprezece dintre ei cred, bea cafea sau du-te despre afacerea lor, procesorul a fost acordat trei utilizatori, care doresc să lucreze pe masina. Cu toate acestea, în astfel de sisteme, de utilizare a hardware-ul a fost mai mic, care a fost prețul să plătească pentru comoditate.
Toate aceste inovații, desigur, necesită scrierea sistemului de operare, care ar putea fi utilizate ca ambele mașini mari și mici, ambele cu un număr mare de dispozitive periferice, precum și o zonă comercială mică și în domeniul cercetării științifice. Să respecte toate aceste cerințe au fost foarte dificil. Scris de rulare în timp ce conțin milioane de rânduri, a fost foarte complex, și conținea mii de erori. Cu toate acestea, ei au contribuit la dezvoltarea sistemului de operare: unele dintre metodele tehnice care au fost folosite în primul sistem de operare este încă în viață și prezent în sistemele de operare moderne.
Pe la mijlocul anilor '70 devin minicalculatoare pe scară largă. Arhitectura lor a fost mult simplificată, iar resursele sunt limitate. Toate acestea se reflectă în sistemul de operare pentru aceste calculatoare. Ei au devenit mai compact și mult mai aproape de conceptele de sisteme de operare moderne. Cel mai frecvent sistem de operare la acel moment a fost UNIX, care este dezvoltarea poveștii, vom lua în considerare mai târziu.
Adevărata revoluție a fost invenția la începutul anilor '80 a cipurilor de siliciu și ca urmare a apariției primelor calculatoare personale (PC). Din punct de vedere al arhitecturii PC-ului nu este diferită de la un mini-calculator, dar costul a fost mult mai mic. Acest lucru le-a permis să dobândească nu numai pentru universități, întreprinderi și agenții guvernamentale, dar și oameni obișnuiți. Apoi popular sistem de operare UNIX a fost prea complexă pentru a fi utilizate de către neprofesioniști. Sarcina a fost de a crea o interfață ușor de utilizat, de exemplu, proiectat pentru utilizatorul care nu știe nimic și nu vrea să știe nimic. Aici - și apoi a fost toate cunoscute MS-DOS (MicroSoft Disk Operating System). Trebuie remarcat faptul că inițial MS-DOS a fost o interfață linie de comandă, ceea ce nu a fost foarte convenabil. Și mult mai târziu, a fost creat un mediu grafic pentru MS-DOS, numit Windows, care ulterior au format într-un sistem de operare independent. Ea - și apoi să pună în aplicare ideea unei interfețe grafice constând din ferestre, icoane, meniuri și mouse-ul.
Din istoria de dezvoltare a sistemului de operare este clar că principala sarcină a sistemului de operare a fost întotdeauna pentru a asigura o interacțiune ușoară cu mașina umană. Se pare că sistemele de operare moderne cât mai mult posibil pentru a face față acestei sarcini. Cu toate acestea, în fiecare an, există noi versiuni ale sistemului de operare, oportunități mai bune și noi, precum și istoria sistemelor de operare devine o nouă și un sequel nou.
* Sistem de operare Windows
Până în prezent, sistemul de operare al Microsoft Windows în toate manifestările sale considerate, fără îndoială, sistemul de operare cel mai frecvent pe PC :. În lume, mai mult de 150 de milioane de calculatoare compatibile, și Windows este instalat pe 100 de milioane de ei .. Este evident că introducerea la PC ar trebui să fie început cu familiarizarea cu Windows, pentru că fără ea, lucrul pe PC-ul este de neconceput pentru majoritatea utilizatorilor. Cunoașterea sistemelor Windows - un bloc de construcție necesară în peretele de cunoștințe al PC-ului.
^ Istoria dezvoltării și etapele de dezvoltare